Cientistas identificam planta peluda carnívora e comprovam teoria de Darwin

Pelos pegajosos em duas espécies de plantas do gênero Saxifraga levaram o famoso naturalista britânico Charles Darwin a se perguntar: será que algumas plantas desse gênero poderiam ser carnívoras? Ele não conseguiu provar isso na época, mas mais de 150 anos depois, cientistas demonstraram que as suspeitas de Darwin estavam corretas.

Em 1875, Darwin propôs que a Saxifraga rotundifolia e a S. umbrosa eram plantas carnívoras; suas estruturas semelhantes a pelos, chamadas tricomas glandulares, exsudam uma substância pegajosa e lembram pelos encontrados em algumas plantas carnívoras. No entanto, para ser carnívora, uma planta precisa atrair, capturar e consumir insetos, e os experimentos de Darwin com plantas do gênero Saxifraga não conseguiram demonstrar conclusivamente que elas se encaixavam nesse perfil.

Em um estudo publicado na terça-feira na revista Nature Communications, pesquisadores testaram a hipótese de Darwin experimentando com a Saxifraga candelabrum, uma planta ornamental que cresce em altas altitudes na parte sul do Planalto Qinghai-Tibete e nas Montanhas Hengduan, nas províncias chinesas de Yunnan e Sichuan.

Por meio de análises químicas, os cientistas demonstraram como as plantas atraíam minúsculos mosquitos com odores tentadores e, em seguida, digeriam as presas capturadas usando uma enzima chamada fosfatase. A marcação isotópica — uma técnica para identificar formas de um elemento com diferentes pesos atômicos — evidenciou a transferência do nutriente nitrogênio-15 das presas (insetos) para as plantas que as decompunham, indicando um caminho direto da captura à digestão.

A análise genética esclareceu a relação da S. candelabrum com outras plantas carnívoras pegajosas, revelando genes compartilhados ligados a características como atração de presas, digestão e absorção de nutrientes. Quando os cientistas expandiram sua investigação para incluir outros tipos de armadilhas, encontraram dezenas de genes em diferentes grupos de plantas relacionados à digestão de restos de insetos. Esses dados podem ajudar os botânicos a identificar outras plantas que têm escondido seu apetite por insetos à vista de todos, disse o autor sênior do estudo, Hang Sun, professor e diretor do Instituto de Botânica de Kunming, na Academia Chinesa de Ciências, em Pequim.

“Algumas espécies de plantas anteriormente conhecidas apenas por possuírem pelos glandulares pegajosos ou por capturarem insetos incidentalmente podem, na verdade, ter capacidades digestivas e de absorção de nutrientes ainda não descobertas”, disse Sun à CNN por e-mail. “O carnivorismo provavelmente é muito mais disseminado entre as angiospermas” — ou plantas com flores — “do que se acreditava anteriormente, e novas linhagens de plantas carnívoras podem ser descobertas no futuro.”

Existem pelo menos 350.000 espécies de plantas com flores, das quais mais de 750 são conhecidas por serem carnívoras. Diferentes estilos de carnivoria evoluíram independentemente em 14 famílias de plantas — um processo chamado evolução convergente — e o estudo fornece novas informações importantes sobre esse estilo de vida intrigante, disse a botânica Susan Myers, diretora de horticultura e conservação do Jardim Botânico de Pittsburgh. Myers não participou da nova pesquisa.

“O desenho do estudo, incluindo a identificação da morfologia e das enzimas digestivas necessárias, e especialmente o rastreamento do nitrogênio marcado, foi brilhante”, disse ela em um e-mail. “O que Darwin deduziu por meio da observação e da inferência, esses pesquisadores confirmaram com a tecnologia moderna.”

Capturar e depois comer

Douglas Soltis, coautor do estudo e professor renomado do Museu de História Natural da Flórida e do departamento de biologia da Universidade da Flórida, investiga a família Saxifragaceae há mais de quatro décadas e sempre se perguntou se algumas dessas plantas poderiam ser carnívoras, conforme relatou à CNN por e-mail.

“Muitos membros da família à qual a Saxifraga pertence possuem pelos glandulares pegajosos e é comum ver insetos presos neles”, disse Soltis. Mas mesmo que seus pelos prendam insetos, a planta não necessariamente os digere, acrescentou. Os pelos também podem ser estruturas defensivas para proteção contra herbívoros.

O trabalho deles começou como o de Darwin: observando as plantas e os insetos que ficavam presos, tanto em campo quanto em condições controladas. A maioria das plantas adultas observadas pelos pesquisadores capturava dezenas de insetos, com até 70 mosquitos-pólvora se acumulando em seus galhos pegajosos. Os pesquisadores descobriram que o aroma das flores atraía suas presas, utilizando compostos previamente identificados como atrativos para insetos. Moscas maiores, que polinizavam as flores, não ficavam presas pelos pelos, sugerindo que apenas os polinizadores menos eficazes eram capturados.

Segundo Soltis, as presas dos insetos são ricas em nitrogênio e, em muitos tipos de plantas carnívoras, um fator comum da evolução é a vida em habitats onde o solo é naturalmente pobre em nitrato.

“Essas plantas conseguem fazer fotossíntese — elas conseguem produzir seu próprio alimento. Mas precisam de nitratos”, explicou ele. “Quando o solo é pobre em nitratos, essa é uma adaptação que surgiu.” A estratégia faz sentido para a S. candelabrum, que cresce em altitudes de 2.500 a 3.300 metros acima do nível do mar, em solos rochosos, secos e pobres em nutrientes.

O habitat alpino da planta é inédito para plantas carnívoras, acrescentou Soltis. "A maioria vive em solos pantanosos — como as plantas-jarro e as dioneias." Uma das vantagens de viver em um local remoto e de alta altitude é que as plantas não estão atualmente ameaçadas pelas mudanças climáticas ou pela atividade humana, segundo Sun.

“A Saxifraga candelabrum está crescendo bem em suas condições ambientais atuais e não é uma espécie ameaçada de extinção, considerando o tamanho de sua população e sua área de distribuição”, afirmou.

"Mal arranhamos a superfície"

A predição de Darwin sobre o carnivorismo em Saxifraga não foi a primeira a se provar correta. Depois de observar a orquídea de Madagascar, Angraecum sesquipedale, em formato de estrela, com um tubo nectarífero de 30 centímetros de comprimento, Darwin escreveu em 1862 que ela só poderia ser polinizada por uma “enorme mariposa com uma probóscide maravilhosamente longa”, embora ele nunca tivesse visto tal inseto. Quando morreu, em 1882, o misterioso polinizador ainda era desconhecido. Mas Darwin foi vindicado em 1903 com a descoberta da mariposa de Madagascar, Xanthopan morganii praedicta, e sua língua semelhante a um canudo de 30 centímetros (o inseto foi reclassificado em 2021 como Xanthopan praedicta).

Ao dar continuidade ao trabalho de Darwin, as novas descobertas servem como um lembrete de que a pesquisa científica “é uma busca contínua que atravessa diferentes eras”, disse Sun. “Isso nos permite apreciar verdadeiramente a herança acadêmica contínua da pesquisa fundamental no campo da evolução das plantas, transmitida de geração em geração.”

Identificar a S. candelabrum como carnívora também nos lembra que as plantas estão cheias de surpresas e que ainda há muito a ser descoberto sobre elas, disse Myers.

“Ainda estamos apenas começando a explorar o conhecimento botânico”, disse ela.